Uso de la caída de tensión directa de los diodos con regulador lineal

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Quiero fijar la salida de un regulador lineal de tres terminales ajustable Vout a -1.8V en relación con un voltaje de referencia Vref.

Mi enfoque es utilizar la caída de tensión directa de tres diodos, pero tengo problemas para dimensionar la resistencia a tierra R2.

Claramente, debe ser lo suficientemente grande como para limitar la corriente a través de D1 ... 3.

¿Qué otras condiciones de frontera existen? ¿La imagen no debe ser demasiado grande para evitar que se dañe la conexión a tierra del regulador o crear un aumento de voltaje debido a Iadj?

¿O cuáles son las condiciones de contorno relevantes para el tamaño?

El LM338 tiene:

  • Iadj = 50 µA
  • Vref = Vout-Vref = 1.25V

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

En la alternativa, pensé en algo como:

simular este circuito

    
pregunta ARF

3 respuestas

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El uso de un amplificador operacional es probablemente la mejor manera de lidiar con este requisito, pero es posible que sea mejor con un circuito seguidor de emisor: -

ElamplificadoroperacionalactivaráelNPNdemodoquesuemisor(Voltajeatravésdelacarga)seaelmismovoltajequeelpin+Vinenelamplificadoroperacional.

Toméprestadoeldibujode"The Photon's" porque, aunque estaba equivocado, se modificó fácilmente para mostrar un seguidor de emisor. Si usara un FET (canal N con fuente para cargar), esto funcionaría, pero podría encontrar que Vin necesita ser más alto para que funcione. La unidad base BJT solo necesita estar a 0,6 V por encima del emisor; aún así, recomiendo usar un amplificador operacional con capacidad de salida riel a riel para que Vin pueda estar un poco más bajo.

También asumo que el amplificador operacional se alimenta de Vin y GND.

    
respondido por el Andy aka
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No estoy seguro de entender el motivo por el cual utilizo el regulador en su propuesta. ¿Por qué no algo más sencillo?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

(Editar: Nota, diagrama reparado en respuesta al comentario de AndyAka)

Editar: De nuevo, arreglé el diagrama en respuesta al comentario de AndyAka sobre la estabilidad. Se necesita una derivación adecuada de la carga en C1 para que el circuito sea estable.

Además, mientras realizaba simulaciones para demostrarme que el desvío es el medio correcto para compensar el bucle de control, me di cuenta de que si la carga podía consumir una corriente muy baja, el op-amp tendrá que conducir muy cerca del VIN para poder cortar M1. Si VIN y el suministro positivo del amplificador operacional son los mismos, se necesita un tipo riel a riel.

    
respondido por el The Photon
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Desea utilizar el LM338 como regulador de seguimiento, para seguir un voltaje de control (\ $ V_c \ $) menos 1.8V. Tal vez le guste el límite de corriente incorporado o el límite térmico del LM338. O tal vez simplemente tenga algunos LM338 disponibles y pensó por qué no darles un buen uso. Cualquiera que sea el caso, aquí verá una forma sencilla de implementar una función de seguimiento agregando una referencia de voltaje y operación al circuito.

La mayoría de estos tres reguladores terminales que no son de bajada son muy similares entre sí. Regulan el voltaje entre la salida (\ $ V_o \ $) y el pin de ajuste (\ $ V _ {\ text {adj}} \ $) a 1.24V (o algo bastante cerca). Normalmente, se colocará una resistencia (\ $ R _ {\ text {set}} \ $) entre \ $ V_o \ $ y \ $ V _ {\ text {adj}} \ $. \ $ R _ {\ text {set}} \ $ define una corriente constante (\ $ I _ {\ text {set}} \ $) de \ $ \ frac {R _ {\ text {set}}} {\ text {1.24 V}} \ $ que pasará a través de una resistencia (\ $ R _ {\ text {adj}} \ $) entre \ $ V _ {\ text {adj}} \ $ y tierra. El único propósito de \ $ R _ {\ text {set}} \ $ y \ $ I _ {\ text {set}} \ $ es determinar el voltaje en \ $ V _ {\ text {adj}} \ $. \ $ V_o \ $ es entonces solo 1.24V + \ $ R _ {\ text {adj}} \ $ \ $ I _ {\ text {set}} \ $, básicamente el 1.24V regulado se apila encima de lo que sea que esté en \ $ V _ {\ text {adj}} \ $. Si proporciona \ $ V _ {\ text {adj}} \ $, entonces no hay necesidad de que \ $ R _ {\ text {set}} \ $ o \ $ R _ {\ text {adj}} \ $, y eso es que haremos aqui

Necesitará un OpAmp y un conjunto de referencia ajustable a 3.04V. Es 3.04V porque necesita contabilizar los 1.24V para obtener \ $ V_c \ $ - 1.8V en \ $ V_o \ $. Podría usar una referencia como la LM4121 o también podría mirar algo como la LM611 que tiene un opamp y una referencia ajustable.

Aquí está el circuito OpAmp:

Insertaría el OpAmp en el circuito LM338 con \ $ V_c \ $ conectado a lo que está llamando Vref, y \ $ V _ {\ text {adj}} \ $ conectado al pin Vadj del LM338. Y 3.04Vref provendría del voltaje de referencia que deberá agregar. Los resistores R1 y R2 en su circuito no son necesarios y se omitirán. Y, por supuesto, usted tampoco necesita ninguno de esos diodos en su circuito.

Tenga en cuenta que las tolerancias se acumulan rápidamente en amplificadores diferenciales como este. Por ejemplo, si desea cumplir con una tolerancia del 2% para el voltaje \ $ V _ {\ text {adj}} \ $, es posible que necesite una resistencia superior al 1%. Dejaré eso como un ejercicio para ti.

    
respondido por el gsills

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